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              氣體傳感器檢測原理

              作者:admin 來源: 日期:2013-1-24 10:51:42 關注數:

                   對氣體濃度的檢測就是通過氣體檢測變送器來完成的,核心部分就是傳感器,檢測原理也是多樣的,可以分為金屬氧化物半導體式傳感器、催化燃燒式傳感器、定電位電解式氣體傳感器、迦伐尼電池式氧氣傳感器、紅外式傳感器、PID光離子化傳感器等。

                   具體分類詳細介紹如下:

                   金屬氧化物半導體式傳感器 

                   金屬氧化物半導體式傳感器的原理是利用被測氣體的吸附作用,改變半導體的電導率,通過電流變化的比較,激發報警電路。優缺點:金屬氧化物半導體式傳感器,因其反應十分靈敏,故目前廣泛使用的領域為測量氣體的微漏現象。由于半導體式傳感器測量時受環境影響較大,輸出線形不穩定。 

                   催化燃燒式傳感器 

                   催化燃燒式傳感器原理是目前最廣泛使用的檢測可燃氣體的原理之一。催化燃燒式傳感器采用惠斯通電橋原理,感應電阻與環境中的可燃氣體發生無焰燃燒,使溫度使感應電阻的阻值發生變化,打破電橋平衡,使之輸出穩定的電流信號,再經過后期電路的放大、穩定和處理最終顯示可靠的數值。 具有輸出信號線形好、指數可靠、價格便宜、無與其他非可燃氣體的交叉干擾等特點。

                   定電位電解式氣體傳感器 

                   定電位電解式傳感器是目前測毒類現場使用最廣泛的一種技術。定電位電解式氣體傳感器的結構:在一個塑料制成的筒狀池體內,安裝工作電極、對電極和參比電極,在電極之間充滿電解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在頂部封裝。前置放大器與傳感器電極的連接,在電極之間施加了一定的電位,使傳感器處于工作狀態。氣體與的電解質內的工作電極發生氧化或還原反應,在對電極發生還原或氧化反應,電極的平衡電位發生變化,變化值與氣體濃度成正比。 

                   迦伐尼電池式氧氣傳感器 

                   隔膜迦伐尼電池式氧氣傳感器的結構:在塑料容器的一面裝有對氧氣透過性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透氣膜,在其容器內側緊粘著貴金屬(鉑、黃金、銀等)陰電極,在容器的另一面內側或容器的空余部分形成陽極(用鉛、鎘等離子化傾向大的金屬)。用氫氧化鉀。氧氣在通過電解質時在陰陽極發生氧化還原反應,使陽極金屬離子化,釋放出電子,電流的大小與氧氣的多少成正比,由于整個反應中陽極金屬有消耗,所以傳感器需要定期更換。目前國內技術已日趨成熟,完全可以國產化此類傳感器。 

                   紅外式傳感器 

                   紅外式傳感器利用各種元素對某個特定波長的吸收原理進行檢測來實現的。優缺點:具有抗中毒性好,反應靈敏,對大多數碳氫化合物都有反應,但結構復雜,成本高。 

                   PID光離子化氣體傳感器 

                   PID光離子化氣體傳感器主要構成部分是紫外燈光源和離子室,在離子室有正負電極,形成電場,待測氣體在紫外燈的照射下,離子化,生成正負離子,在電極間形成電流,經放大輸出信號。同時PID具有靈敏度高,無中毒問題,安全可靠等優點。

               

               

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